變頻器主要由整流(交流變直流)、濾波、逆變(直流變交流)、制動(dòng)單元、驅(qū)動(dòng)單元、檢測(cè)單元微處理單元等組成。變頻器靠?jī)?nèi)部IGBT的開(kāi)斷來(lái)調(diào)整輸出電源的電壓和頻率,根據(jù)電機(jī)的實(shí)際需要來(lái)提供其所需要的電源電壓,進(jìn)而達(dá)到節(jié)能、調(diào)速的目的,另外,變頻器還有很多的保護(hù)功能,如過(guò)流、過(guò)壓、過(guò)載保護(hù)等等。隨著工業(yè)自動(dòng)化程度的不斷提高,變頻器也得到了非常廣泛的應(yīng)用。
發(fā)展歷程
變頻技術(shù)誕生背景是交流電機(jī)無(wú)級(jí)調(diào)速的廣泛需求。傳統(tǒng)的直流調(diào)速技術(shù)因體積大故障率高而應(yīng)用受限。
20世紀(jì)60年代以后,電力電子器件普遍應(yīng)用了晶閘管及其升級(jí)產(chǎn)品。但其調(diào)速性能遠(yuǎn)遠(yuǎn)無(wú)法滿足需要。1968年以丹佛斯為代表的高技術(shù)企業(yè)開(kāi)始批量化生產(chǎn)變頻器,開(kāi)啟了變頻器工業(yè)化的新時(shí)代。
20世紀(jì)70年代開(kāi)始,脈寬調(diào)制變壓變頻(PWM-VVVF)調(diào)速的研究得到突破,20世紀(jì)80年代以后微處理器技術(shù)的完善使得各種優(yōu)化算法得以容易的實(shí)現(xiàn)。
20世紀(jì)80年代中后期,美、日、德、英等發(fā)達(dá)國(guó)家的 VVVF變頻器技術(shù)實(shí)用化,商品投入市場(chǎng),得到了廣泛應(yīng)用。 最早的變頻器可能是日本人買(mǎi)了英國(guó)專利研制的。不過(guò)美國(guó)和德國(guó)憑借電子元件生產(chǎn)和電子技術(shù)的優(yōu)勢(shì),高端產(chǎn)品迅速搶占市場(chǎng)。
相比較國(guó)外變頻器的發(fā)展?fàn)顩r,我國(guó)的變頻器應(yīng)用起步較晚,直到20世紀(jì)90年代末期才得到較為廣泛的推廣。國(guó)內(nèi)變頻技術(shù)發(fā)展?fàn)顩r,可以概括為:變頻器的整體技術(shù)相對(duì)落后,和國(guó)外在變頻調(diào)速研究上取得的先進(jìn)成果比,存在著較大的差距;變頻器使用的核心部件技術(shù)空白,目前來(lái)說(shuō),變頻器的生產(chǎn)中需要的關(guān)鍵功率器件,在國(guó)內(nèi)幾乎沒(méi)有廠家可以生產(chǎn),導(dǎo)致我們核心技術(shù)受制于國(guó)外,必須依靠進(jìn)口;主要產(chǎn)品集中在低壓產(chǎn)品和中低端市場(chǎng)。由于產(chǎn)品可靠性和工藝水平不高,目前國(guó)內(nèi)變頻器產(chǎn)品主要面向低壓和對(duì)性能要求一般的市場(chǎng),高性能、大功率市場(chǎng)主要被國(guó)外大公司占領(lǐng)。
步入21世紀(jì)后,國(guó)產(chǎn)變頻器逐步崛起,現(xiàn)已逐漸搶占高端市場(chǎng)。上海和深圳成為國(guó)產(chǎn)變頻器發(fā)展的前沿陣地。
分類(lèi)
1.按輸入電壓等級(jí)分類(lèi)
變頻器按輸入電壓等級(jí)可分低壓變頻器和高壓變頻器,低壓變頻器國(guó)內(nèi)常見(jiàn)的有單相220 V變頻器、三相220 V變頻器、i相380 V變頻器。高壓變頻器常見(jiàn)有6 kV、10 kV變壓器,控制方式一般是按高低一高變頻器或高一高變頻器方式進(jìn)行變換的。
2.按變換頻率的方法分類(lèi)
變頻器按頻率變換的方法分為交-交型變頻器和交-直交型變頻器。交-交型變頻器可將工頻交流電直接轉(zhuǎn)換成頻率、電壓均可以控制的交流,故稱直接式變頻器。交直-交型變頻器則是先把工頻交流電通過(guò)整流裝置轉(zhuǎn)變成直流電,然后再把直流電變換成頻率、電壓均可以調(diào)節(jié)的交流電,故又稱為間接型變頻器。
3.按直流電源的性質(zhì)分類(lèi)
在交-直-交型變頻器中,按主電路電源變換成直流電源的過(guò)程中,直流電源的性質(zhì)分為電壓型變頻器和電流型變頻器。
組成
主電路
主電路是給異步電動(dòng)機(jī)提供調(diào)壓調(diào)頻電源的電力變換部分,變頻器的主電路大體上可分為兩類(lèi):電壓型是將電壓源的直流變換為交流的變頻器,直流回路的濾波是電容。電流型是將電流源的直流變換為交流的變頻器,其直流回路濾波是電感。它由三部分構(gòu)成,將工頻電源變換為直流功率的“整流器”,吸收在變流器和逆變器產(chǎn)生的電壓脈動(dòng)的“平波回路”,以及將直流功率變換為交流功率的“逆變器“。
整流器
大量使用的是二極管的變流器,它把工頻電源變換為直流電源。也可用兩組晶體管變流器構(gòu)成可逆變流器,由于其功率方向可逆,可以進(jìn)行再生運(yùn)轉(zhuǎn)。
平波回路
在整流器整流后的直流電壓中,含有電源6倍頻率的脈動(dòng)電壓,此外逆變器產(chǎn)生的脈動(dòng)電流也使直流電壓變動(dòng)。為了抑制電壓波動(dòng),采用電感和電容吸收脈動(dòng)電壓(電流)。裝置容量小時(shí),如果電源和主電路構(gòu)成器件有余量,可以省去電感采用簡(jiǎn)單的平波回路。
逆變器
同整流器相反,逆變器是將直流功率變換為所要求頻率的交流功率,以所確定的時(shí)間使6個(gè)開(kāi)關(guān)器件導(dǎo)通、關(guān)斷就可以得到3相交流輸出。以電壓型pwm逆變器為例示出開(kāi)關(guān)時(shí)間和電壓波形。
控制電路是給異步電動(dòng)機(jī)供電(電壓、頻率可調(diào))的主電路提供控制信號(hào)的回路,它有頻率、電壓的“運(yùn)算電路”,主電路的“電壓、電流檢測(cè)電路”,電動(dòng)機(jī)的“速度檢測(cè)電路”,將運(yùn)算電路的控制信號(hào)進(jìn)行放大的“驅(qū)動(dòng)電路”,以及逆變器和電動(dòng)機(jī)的“保護(hù)電路”組成。
(1)運(yùn)算電路:將外部的速度、轉(zhuǎn)矩等指令同檢測(cè)電路的電流、電壓信號(hào)進(jìn)行比較運(yùn)算,決定逆變器的輸出電壓、頻率。
(2)電壓、電流檢測(cè)電路:與主回路電位隔離檢測(cè)電壓、電流等。
(3)驅(qū)動(dòng)電路:驅(qū)動(dòng)主電路器件的電路。它與控制電路隔離使主電路器件導(dǎo)通、關(guān)斷。
(4)速度檢測(cè)電路:以裝在異步電動(dòng)機(jī)軸機(jī)上的速度檢測(cè)器(tg、plg等)的信號(hào)為速度信號(hào),送入運(yùn)算回路,根據(jù)指令和運(yùn)算可使電動(dòng)機(jī)按指令速度運(yùn)轉(zhuǎn)。
(5)保護(hù)電路:檢測(cè)主電路的電壓、電流等,當(dāng)發(fā)生過(guò)載或過(guò)電壓等異常時(shí),為了防止逆變器和異步電動(dòng)機(jī)損壞。
發(fā)展方向
電力電子器件的基片已從Si(硅)變換為SiC(碳化硅),使電力電子新元件具有耐高壓、低功耗、耐高溫的優(yōu)點(diǎn);并制造出體積小、容量大的驅(qū)動(dòng)裝置;永久磁鐵電動(dòng)機(jī)也正在開(kāi)發(fā)研制之中。隨著IT技術(shù)的迅速普及,變頻器相關(guān)技術(shù)發(fā)展迅速,未來(lái)主要向以下幾個(gè)方面發(fā)展:
網(wǎng)絡(luò)智能化
智能化的變頻器使用時(shí)不必進(jìn)行很多參數(shù)設(shè)定,本身具備故障自診斷功能,具有高穩(wěn)定性、高可靠性及實(shí)用性。
目前市場(chǎng)上新型變頻器都內(nèi)置了接口,同時(shí)提供多種相互兼容的 通信 接口,支持多種通信協(xié)議,同時(shí)可以通過(guò)連接計(jì)算機(jī),由計(jì)算機(jī)鍵盤(pán)來(lái)控制和操作變頻器,并且可與多種現(xiàn)場(chǎng)總線進(jìn)行聯(lián)網(wǎng)通信,可以實(shí)現(xiàn)多臺(tái)變頻器聯(lián)動(dòng),甚至是以工廠為單位的變頻器綜合管理控制系統(tǒng)。
專門(mén)化和一體化
變頻器的制造專門(mén)化,可以使變頻器在某一領(lǐng)域的性能更強(qiáng),如風(fēng)機(jī)、水泵用變頻器、電梯專用變頻器、起重機(jī)械專用變頻器、張力控制專用變頻器等。除此以外,變頻器有與電動(dòng)機(jī)一體化的趨勢(shì),使變頻器成為電動(dòng)機(jī)的一部分,可以使體積更小,控制更方便。
高性能化
隨著矢量控制、轉(zhuǎn)矩控制等控制理論的發(fā)展和高速數(shù)字信號(hào)處理器的應(yīng)用,變頻器的性能將越來(lái)越高。無(wú)速度傳感器矢量控制技術(shù)的發(fā)展成熟,使變頻系統(tǒng)擺脫了硬件檢測(cè)電機(jī)轉(zhuǎn)速的束縛,系統(tǒng)體積更小。
數(shù)字化程度提高
受益計(jì)算機(jī)技術(shù)的進(jìn)步,變頻控制系統(tǒng)將實(shí)現(xiàn)交流調(diào)速系統(tǒng)和信息系統(tǒng)的緊密結(jié)合,同時(shí)還可以提高系統(tǒng)的整體性能。另外,隨著交流電機(jī)控制理論的日益豐富,相關(guān)的控制策略和控制算法也越來(lái)越復(fù)雜,需要更多的計(jì)算和存儲(chǔ)空間,目前全數(shù)字化的高性能交流調(diào)速系統(tǒng)中都廣泛的應(yīng)用DSP芯片。
節(jié)能環(huán)保無(wú)公害
變頻器的電磁兼容、諧波抑制、電機(jī)噪聲抑制等技術(shù)都是目前人們關(guān)注的重點(diǎn),變頻器的環(huán)保問(wèn)題顯得越來(lái)越重要。很多國(guó)家都已經(jīng)制定了限制諧波的有關(guān)規(guī)定和標(biāo)準(zhǔn)。尋找解決好變頻器的噪聲和電磁污染的方法,也成為了很多研宄人員工作的重心。
適應(yīng)新能源
現(xiàn)在以太陽(yáng)能和風(fēng)力為能源的燃料電池以其低廉的價(jià)格嶄露頭角,有后來(lái)居上之勢(shì)。這些發(fā)電設(shè)備的最大特點(diǎn)是容量小而分散,將來(lái)的變頻器就要適應(yīng)這樣的新能源,既要高效,又要低耗?,F(xiàn)在電力電子技術(shù)、微電子技術(shù)和現(xiàn)代控制技術(shù)以驚人的速度向前發(fā)展,變頻調(diào)速傳動(dòng)技術(shù)也隨之取得了日新月異的進(jìn)步,這種進(jìn)步集中體現(xiàn)在交流調(diào)速裝置的大容量化、變頻器的高性能化和多功能化、結(jié)構(gòu)的小型化等方面。
功能作用
變頻節(jié)能
變頻器節(jié)能主要表現(xiàn)在風(fēng)機(jī)、水泵的應(yīng)用上。風(fēng)機(jī)、泵類(lèi)負(fù)載采用變頻調(diào)速后,節(jié)電率為20%~60%,這是因?yàn)轱L(fēng)機(jī)、泵類(lèi)負(fù)載的實(shí)際消耗功率基本與轉(zhuǎn)速的三次方成比例。當(dāng)用戶需要的平均流量較小時(shí),風(fēng)機(jī)、泵類(lèi)采用變頻調(diào)速使其轉(zhuǎn)速降低,節(jié)能效果非常明顯。而傳統(tǒng)的風(fēng)機(jī)、泵類(lèi)采用擋板和閥門(mén)進(jìn)行流量調(diào)節(jié),電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速基本不變,耗電功率變化不大。據(jù)統(tǒng)計(jì),風(fēng)機(jī)、泵類(lèi)電動(dòng)機(jī)用電量占全國(guó)用電量的31%,占工業(yè)用電量的50%。在此類(lèi)負(fù)載上使用變頻調(diào)速裝置具有非常重要的意義。目前,應(yīng)用較成功的有恒壓供水、各類(lèi)風(fēng)機(jī)、中央空調(diào)和液壓泵的變頻調(diào)速。
在自動(dòng)化系統(tǒng)中應(yīng)用
由于變頻器內(nèi)置有32位或16位的微處理器,具有多種算術(shù)邏輯運(yùn)算和智能控制功能,輸出頻率精度為0.1%~0.01%,且設(shè)置有完善的檢測(cè)、保護(hù)環(huán)節(jié),因此,在自動(dòng)化系統(tǒng)中獲得廣泛應(yīng)用。例如:化纖工業(yè)中的卷繞、拉伸、計(jì)量、導(dǎo)絲;玻璃工業(yè)中的平板玻璃退火爐、玻璃窯攪拌、拉邊機(jī)、制瓶機(jī);電弧爐自動(dòng)加料、配料系統(tǒng)以及電梯的智能控制等。變提高工藝水平和產(chǎn)品質(zhì)量方面的應(yīng)用頻器在數(shù)控機(jī)床控制、汽車(chē)生產(chǎn)線、造紙和電梯上的應(yīng)用。
在提高工藝水平和產(chǎn)品質(zhì)量方面的應(yīng)用
變頻器還可以廣泛應(yīng)用于傳送、起重、擠壓和機(jī)床等各種機(jī)械設(shè)備控制領(lǐng)域,它可以提高工藝水平和產(chǎn)品質(zhì)量,減少設(shè)備的沖擊和噪聲,延長(zhǎng)設(shè)備的使用壽命。采用變頻調(diào)速控制后,使機(jī)械系統(tǒng)簡(jiǎn)化,操作和控制更加方便,有的甚至可以改變?cè)械墓に囈?guī)范,從而提高了整個(gè)設(shè)備的功能。例如,紡織和許多行業(yè)用的定型機(jī),機(jī)內(nèi)溫度是靠改變送入熱風(fēng)的多少來(lái)調(diào)節(jié)的。輸送熱風(fēng)通常用的是循環(huán)風(fēng)機(jī),由于風(fēng)機(jī)速度不變,送入熱風(fēng)的多少只有用風(fēng)門(mén)來(lái)調(diào)節(jié)。如果風(fēng)門(mén)調(diào)節(jié)失靈或調(diào)節(jié)不當(dāng)就會(huì)造成定型機(jī)失控,從而影響成品質(zhì)量。循環(huán)風(fēng)機(jī)高速啟動(dòng),傳動(dòng)帶與軸承之間磨損非常厲害,使傳動(dòng)帶變成了一種易耗品。在采用變頻調(diào)速后,溫度調(diào)節(jié)可以通過(guò)變頻器自動(dòng)調(diào)節(jié)風(fēng)機(jī)的速度來(lái)實(shí)現(xiàn),解決了產(chǎn)品質(zhì)量問(wèn)題。此外,變頻器能夠很方便地實(shí)現(xiàn)風(fēng)機(jī)在低頻低速下啟動(dòng)并減少了傳動(dòng)帶與軸承之間的磨損,還可以延長(zhǎng)設(shè)備的使用壽命,同時(shí)可以節(jié)能40%。
實(shí)現(xiàn)電機(jī)軟啟動(dòng)
電機(jī)硬啟動(dòng)不僅會(huì)對(duì)電網(wǎng)造成嚴(yán)重的沖擊,而且會(huì)對(duì)電網(wǎng)容量要求過(guò)高,啟動(dòng)時(shí)產(chǎn)生的大電流和震動(dòng)對(duì)擋板和閥門(mén)的損害極大,對(duì)設(shè)備、管路的使用壽命極為不利。而使用變頻器后,變頻器的軟啟動(dòng)功能將使啟動(dòng)電流從零開(kāi)始變化,最大值也不超過(guò)額定電流,減輕了對(duì)電網(wǎng)的沖擊和對(duì)供電容量的要求,延長(zhǎng)了設(shè)備和閥門(mén)的使用壽命,同時(shí)也節(jié)省設(shè)備的維護(hù)費(fèi)用。
變頻器的選用
選用變頻器的類(lèi)型,按照生產(chǎn)機(jī)械的類(lèi)型、調(diào)速范圍、靜態(tài)速度精度、起動(dòng)轉(zhuǎn)矩的要求,決定選用那種控制方式的變頻器最合適。所謂合適是既要好用,又要經(jīng)濟(jì),以滿足工藝和生產(chǎn)的基本條件和要求。
需要控制的電機(jī)及變頻器自身
1)電機(jī)的極數(shù)。一般電機(jī)極數(shù)以不多于(極為宜,否則變頻器容量就要適當(dāng)加大。
2)轉(zhuǎn)矩特性、臨界轉(zhuǎn)矩、加速轉(zhuǎn)矩。在同等電機(jī)功率情況下,相對(duì)于高過(guò)載轉(zhuǎn)矩模式,變頻器規(guī)格可以降額選取。
3)電磁兼容性。為減少主電源干擾,使用時(shí)可在中間電路或變頻器輸入電路中增加電抗器,或安裝前置隔離變壓器。一般當(dāng)電機(jī)與變頻器距離超過(guò)50m時(shí),應(yīng)在它們中間串入電抗器、濾波器或采用屏蔽防護(hù)電纜。
變頻器功率的選用
系統(tǒng)效率等于變頻器效率與電動(dòng)機(jī)效率的乘積,只有兩者都處在較高的效率下工作時(shí),則系統(tǒng)效率才較高。從效率角度出發(fā),在選用變頻器功率時(shí),要注意以下幾點(diǎn):
1)變頻器功率值與電動(dòng)機(jī)功率值相當(dāng)時(shí)最合適,以利變頻器在高的效率值下運(yùn)轉(zhuǎn)。
2)在變頻器的功率分級(jí)與電動(dòng)機(jī)功率分級(jí)不相同時(shí),則變頻器的功率要盡可能接近電動(dòng)機(jī)的功率,但應(yīng)略大于電動(dòng)機(jī)的功率。
3)當(dāng)電動(dòng)機(jī)屬頻繁起動(dòng)、制動(dòng)工作或處于重載起動(dòng)且較頻繁工作時(shí),可選取大一級(jí)的變頻器,以利用變頻器長(zhǎng)期、安全地運(yùn)行。
4)經(jīng)測(cè)試,電動(dòng)機(jī)實(shí)際功率確實(shí)有富余,可以考慮選用功率小于電動(dòng)機(jī)功率的變頻器,但要注意瞬時(shí)峰值電流是否會(huì)造成過(guò)電流保護(hù)動(dòng)作。
5)當(dāng)變頻器與電動(dòng)機(jī)功率不相同時(shí),則必須相應(yīng)調(diào)整節(jié)能程序的設(shè)置,以利達(dá)到較高的節(jié)能效果。
變頻器箱體結(jié)構(gòu)的選用
變頻器的箱體結(jié)構(gòu)要與環(huán)境條件相適應(yīng),即必須考慮溫度、濕度、粉塵、酸堿度、腐蝕性氣體等因素。常見(jiàn)有下列幾種結(jié)構(gòu)類(lèi)型可供用戶選用:
1)敞開(kāi)型IPOO型本身無(wú)機(jī)箱,適用裝在電控箱內(nèi)或電氣室內(nèi)的屏、盤(pán)、架上,尤其是多臺(tái)變頻器集中使用時(shí),選用這種型式較好,但環(huán)境條件要求較高;
2)封閉型IP20型適用一般用途,可有少量粉塵或少許溫度、濕度的場(chǎng)合;
3)密封型IP45型適用工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)條件較差的環(huán)境;
4)密閉型IP65型適用環(huán)境條件差,有水、塵及一定腐蝕性氣體的場(chǎng)合。
變頻器容量的確定
合理的容量選擇本身就是一種節(jié)能降耗措施。根據(jù)現(xiàn)有資料和經(jīng)驗(yàn),比較簡(jiǎn)便的方法有三種:
1)電機(jī)實(shí)際功率確定發(fā)。首先測(cè)定電機(jī)的實(shí)際功率,以此來(lái)選用變頻器的容量。
2)公式法。當(dāng)一臺(tái)變頻器用于多臺(tái)電機(jī)時(shí),應(yīng)滿足:至少要考慮一臺(tái)電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)電流的影響,以避免變頻器過(guò)流跳閘。
3)電機(jī)額定電流法變頻器。
變頻器容量選定過(guò)程,實(shí)際上是一個(gè)變頻器與電機(jī)的最佳匹配過(guò)程,最常見(jiàn)、也較安全的是使變頻器的容量大于或等于電機(jī)的額定功率,但實(shí)際匹配中要考慮電機(jī)的實(shí)際功率與額定功率相差多少,通常都是設(shè)備所選能力偏大,而實(shí)際需要的能力小,因此按電機(jī)的實(shí)際功率選擇變頻器是合理的,避免選用的變頻器過(guò)大,使投資增大。對(duì)于輕負(fù)載類(lèi),變頻器電流一般應(yīng)按1.1N(N為電動(dòng)機(jī)額定電流)來(lái)選擇,或按廠家在產(chǎn)品中標(biāo)明的與變頻器的輸出功率額定值相配套的最大電機(jī)功率來(lái)選擇。
主電源
1)電源電壓及波動(dòng)。應(yīng)特別注意與變頻器低電壓保護(hù)整定值相適應(yīng),因?yàn)樵趯?shí)際使用中,電網(wǎng)電壓偏低的可能性較大。
2)主電源頻率波動(dòng)和諧波干擾。這方面的干擾會(huì)增加變頻器系統(tǒng)的熱損耗,導(dǎo)致噪聲增加,輸出降低。
3)變頻器和電機(jī)在工作時(shí),自身的功率消耗。在進(jìn)行系統(tǒng)主電源供電設(shè)計(jì)時(shí),兩者的功率消耗因素都應(yīng)考慮進(jìn)去。
變頻器濾波器
變頻器濾波器是一種針對(duì)變頻器產(chǎn)生諧波的特點(diǎn)及規(guī)律而專門(mén)設(shè)計(jì)的濾波器,主要用于減少變頻器引起的諧振和電磁干擾,保護(hù)電網(wǎng)和其他設(shè)備免受干擾影響。以下是對(duì)變頻器濾波器的詳細(xì)解析:
一、定義與功能
定義:變頻器濾波器,顧名思義,就是專門(mén)針對(duì)變頻器在工作時(shí)產(chǎn)生的高頻脈沖信號(hào)和諧振現(xiàn)象,進(jìn)行諧波治理的一種濾波器。
功能:主要功能是濾除高頻噪聲和衰減諧振信號(hào),提供干凈的電能,確保電網(wǎng)的穩(wěn)定運(yùn)行,并保護(hù)其他設(shè)備免受干擾。
二、組成與原理
組成部分:變頻器濾波器主要由電感、電容、電阻等無(wú)源器件組成,是一種低通濾波器。
工作原理:
1、利用電容通高頻隔低頻的特性,將火線、零線高頻干擾電流導(dǎo)入地線(共模),或?qū)⒒鹁€高頻干擾電流導(dǎo)入零線(差模)。
2、利用電感線圈的阻抗特性,將高頻干擾電流反射回干擾源。
3、利用干擾抑制鐵氧體可將一定頻段的干擾信號(hào)吸收轉(zhuǎn)化為熱量的特性,減少電磁干擾。
三、種類(lèi)與特點(diǎn)
種類(lèi):
1、LC濾波器:適用于對(duì)諧波含量要求不高的場(chǎng)合,好的LC濾波器可以把畸變率控制在8~10%。
2、諧波濾波器:適用于對(duì)諧波要求較高的場(chǎng)合,一般可以把畸變率控制在2~5%。此種濾波器綜合了電抗器與LC濾波器的長(zhǎng)處,可以把變頻器輸出端的波形整合成較像標(biāo)準(zhǔn)的正弦波。
3、正弦波濾波器:結(jié)合了電抗器與LC濾波器的長(zhǎng)處,能夠解決變頻器與負(fù)載之間因遠(yuǎn)距離傳輸所產(chǎn)生的電壓降等問(wèn)題。
特點(diǎn):
1、小尺寸,無(wú)需風(fēng)扇:采用高性能材料和部件,適應(yīng)惡劣環(huán)境。
2、雙向可逆:既能防止電網(wǎng)上的電磁噪聲通過(guò)電源進(jìn)入設(shè)備,也能防止設(shè)備本身的電磁噪聲對(duì)電網(wǎng)的污染。
3、高效濾波:有效濾除高頻噪聲和衰減諧振信號(hào),提供清潔的電能環(huán)境。
四、選用與安裝
選用原則:
1、確定設(shè)備的額定工作電壓、電流和頻率,變頻器濾波器的額定電流一般按設(shè)備額定電流的1.2~1.5倍來(lái)確定。
2、根據(jù)不同場(chǎng)合對(duì)電流或電壓畸變率的要求,選用合適的變頻器濾波器種類(lèi)。
3、明確干擾類(lèi)型(共模干擾或差模干擾),有針對(duì)性地選用變頻器濾波器。
4、考慮設(shè)備最大泄漏電流的允許值,尤其對(duì)于醫(yī)療保健設(shè)備更為重要。
安裝注意事項(xiàng):
1、安裝位置應(yīng)靠近變頻器,盡量縮短引線長(zhǎng)度。
2、確保變頻器濾波器外殼與機(jī)箱殼良好接觸。
3、輸入輸出線應(yīng)拉開(kāi)距離,切忌并行走線,以免影響濾波效果。
五、應(yīng)用與效果
應(yīng)用場(chǎng)合:廣泛應(yīng)用于電力系統(tǒng)、工業(yè)自動(dòng)化、機(jī)械制造等領(lǐng)域,特別是在變頻器控制電動(dòng)機(jī)的場(chǎng)合中尤為重要。
效果:通過(guò)濾除高頻噪聲和衰減諧振信號(hào),變頻器濾波器顯著提高了電網(wǎng)的穩(wěn)定性和設(shè)備的可靠性,減少了設(shè)備故障率,延長(zhǎng)了設(shè)備使用壽命,并節(jié)省了維修成本。同時(shí),它還有助于提高變頻系統(tǒng)的功率因數(shù),減少能源浪費(fèi)。
綜上所述,變頻器濾波器是電力系統(tǒng)中不可或缺的重要組件,對(duì)于保障電網(wǎng)穩(wěn)定、設(shè)備安全和節(jié)能減排具有重要意義。
故障代碼大全
變頻器(Variable Frequency Drive, VFD)在工業(yè)生產(chǎn)中廣泛應(yīng)用,用于調(diào)節(jié)電機(jī)的速度和扭矩。不同的變頻器品牌和型號(hào)可能有不同的故障代碼表示方式,但以下是一些常見(jiàn)的變頻器故障代碼及其可能的含義,這些代碼和解釋可能會(huì)因制造商和具體型號(hào)的不同而有所變化:
1、OC(Over Current):過(guò)電流故障,表示電流超過(guò)了變頻器設(shè)定的保護(hù)值。
2、OL(Over Load):過(guò)載故障,電機(jī)負(fù)載超過(guò)其額定能力。
3、OV(Over Voltage):過(guò)電壓故障,表示電壓超過(guò)了變頻器或電機(jī)的安全范圍。
4、LV(Low Voltage):欠電壓故障,電壓低于變頻器正常工作的最低要求。
5、OH(Over Heat):過(guò)熱故障,變頻器內(nèi)部溫度過(guò)高,通常由于散熱不良或長(zhǎng)時(shí)間超負(fù)荷運(yùn)行。
6、GF(Ground Fault):接地故障,表示變頻器檢測(cè)到電機(jī)或電纜對(duì)地短路。
7、SC(Short Circuit):短路故障,電機(jī)或電纜內(nèi)部發(fā)生短路。
8、PU(Power Unit Fault):電源單元故障,變頻器內(nèi)部電源模塊出現(xiàn)問(wèn)題。
9、CF(Communication Fault):通信故障,變頻器與上位機(jī)或其他設(shè)備之間的通信中斷。
10、EF(External Fault):外部故障,通常由外部設(shè)備(如PLC)發(fā)出的故障信號(hào)觸發(fā)。
11、PF(Parameter Fault):參數(shù)故障,變頻器參數(shù)設(shè)置不當(dāng)或丟失。
12、CE(Control Error):控制錯(cuò)誤,變頻器內(nèi)部控制邏輯出現(xiàn)問(wèn)題。
13、EE(Encoder Error):編碼器錯(cuò)誤,與電機(jī)相連的編碼器出現(xiàn)故障或信號(hào)異常。
14、SU(Start-Up Fault):啟動(dòng)故障,變頻器在啟動(dòng)過(guò)程中遇到問(wèn)題,無(wú)法正常運(yùn)行。
15、OS(Over Speed):超速故障,電機(jī)速度超過(guò)設(shè)定的最大限制。
16、US(Under Speed):欠速故障,電機(jī)速度低于設(shè)定的最小值。
17、PH(Phase Loss):缺相故障,電機(jī)或電源缺少一相供電。
當(dāng)變頻器出現(xiàn)故障時(shí),首先應(yīng)查看其操作手冊(cè)或用戶指南中的故障代碼表,以獲取針對(duì)該型號(hào)變頻器的準(zhǔn)確故障信息。此外,許多變頻器還配備了故障診斷和顯示功能,可以通過(guò)顯示屏或指示燈直接查看故障代碼。如果無(wú)法解決問(wèn)題,建議聯(lián)系變頻器制造商的技術(shù)支持部門(mén)或?qū)I(yè)的維修服務(wù)提供商。
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